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Development of electrochemical hydrogen pump under vacuum condition for a compact tritium gas cycling system

コンパクトリチウムガスリサイクルシステムにおける真空下で作動する水素導電性セラミックを使用した水素ポンプの開発

加藤 岑生; 伊藤 剛士*; 須貝 宏行; 河村 繕範; 林 巧; 西 正孝; 棚瀬 正和; 松崎 禎市郎*; 石田 勝彦*; 永嶺 謙忠*

Kato, Mineo; Ito, Takeshi*; Sugai, Hiroyuki; Kawamura, Yoshinori; Hayashi, Takumi; Nishi, Masataka; Tanase, Masakazu; Matsuzaki, Teiichiro*; Ishida, Katsuhiko*; Nagamine, Kanetada*

原研では核融合研究の推進のために、小型トリチウムリサイクルシステムの開発を進めている。従来、原研が開発し、55.5TBq(1500Ci)の純粋なトリチウムガスを濃縮してきたガスクロマトシステムでは、分離後のキャリヤーガス中のトリチウムをモレキュラーシーブスカラムに捕集し、次いでキャリヤーガスの流れを切り替え、循環させてウランゲッターに捕集している。本システムでは、分離後のキャリヤーガス中のトリチウムのみをプロトン導電体により透過させ、直接ウランゲターに捕集するなどの改良を行い、自動化することを考えている。各種の実験で使用したトリチウム混合ガスから実験現場でトリチウムを回収し、再利用できれば、核融合研究をより効率的に進めることができる。また、小型トリチウムリサイクルシステムは、英国のRIKEN-RAKLミュオン触媒核融合研究を進めるでも非常に有用である。

JAERI has a plane to develop a compact tritium gas recycling system for fusion research. This system is also very attractive for the muon-catalyzed fusion ($$mu$$CF) research at RIKEN-RAL Muon Facility in UK. For the research, JAERI has produced high purity tritium gas of 1,500 Ci and transported it to the Facility. In the $$mu$$CF experiments, the tritium gas was diluted by the deuterium in an optional concentration and the used tritium gas was carried back by the tritium transport container developed to JAERI. If it is possible to recycle the diluted tritium gas, i.e., the used tritium gas is enriched in the experimental site, the $$mu$$CF experiments should be conducted efficiently. rom the above point of view, in this paper, we propose the compact tritium gas recycling system based on the gas chromatography that has already developed in JAERI and a proton conductor.

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